沪教版化学九年级上册5.2 金属矿物 铁的冶炼课件(共26张PPT)

(共26张PPT)
第五章 金属的冶炼与利用
沪教版九年级上册化学课件
第二节
金属矿物 铁的冶炼
学习目标
学习目标
1.知道金属冶炼原理，了解铁的冶炼方法。
2.掌握不纯物质的化学方程式计算方法。
【学习重点】： 金属冶炼的原理
【学习难点】：不纯物质的相关计算
新课讲解
新课讲解
知识点一
常见的金属矿物
金属的分布及存在
单质：少数化学性质较不活泼的金属，如铂、金、银等。
化合物：化学性质较活泼的金属，如铁、锌、钠、钙等。
孔雀石(Cu2(OH)2CO3 )
金属化合物在自然界中以矿物的形式存在。
含有矿物的岩石称为矿石。
新课讲解
金属的分布及存在
自然界以单质形式存在的金
自然界以单质形式存在的银
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铜的矿物主要有黄铜矿、孔雀石、斑铜矿和赤铜矿 等。
黄铜矿：CuFeS2
辉铜矿：Cu2S
孔雀石：Cu2(OH)2CO3
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铝的矿物主要有铝土矿（Al2O3）和明矾石[KAl(SO4)2]等。
铝土矿：Al2O3
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铁的矿物主要有：赤铁矿、磁铁矿(Fe3O4)、菱铁矿、黄铁矿、褐铁矿(Fe2O3﹒xH2O)等。
赤铁矿：Fe2O3
黄铁矿： FeS2
菱铁矿： FeCO3
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知识点二
铁的冶炼
用金属矿石可以冶炼金属。
使金属矿物变成金属的过程，叫做金属的冶炼。
铁在自然界中分布很广，在地壳中含量居所有金属元素的第二位，仅次于铝。
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炼铁的原理
一氧化碳与氧化铁反应
＿Fe2O3 +＿CO ＿Fe+＿ CO2
高温
Fe2O3→Fe
3
2
3
1
新课讲解
实验装置
(CO)
(Fe2O3)
尾气处理
(红棕色粉末)
蓝色火焰
酒精喷灯
新课讲解
（1）连接仪器；
（2）检查装置的气密性；
（3）装入药品并固定装置；
（4）向硬质玻璃管内通入CO气体；
（5）给氧化铁加热；
（6）停止加热；
（7）等玻璃管冷却至室温后停止通入CO气体，熄灭右端酒精灯。
实验步骤
新课讲解
反应前先通CO再加热的目的：排尽装置内空气，以免加热时与空气混合发生爆炸。
实验说明
反应后撤去酒精喷灯继续通CO的目的：防止在较高温度下铁重新被氧化。
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检验装置中空气已排尽的方法
在右端导气管口用排水法收集一小试管气体，移近火焰，若发出轻微的爆鸣声，证明空气已经排尽。
新课讲解
红棕色粉末逐渐变成黑色，澄清石灰水变浑浊，尾气燃烧产生蓝色火焰。
实验现象
尾气处理
（1）收集法：接一气球收集尾气或将尾气用排水法收集。
（2）燃烧法：将尾气点燃。（可用于加热氧化铁）
CO有毒，防止污染空气。
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相关化学方程式
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
CO2 + Ca(OH)2 CaCO3 + H2O
CO + O2 2CO2
高温
点燃
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工业炼铁的主要设备：高炉
工业炼铁
炼 铁 工 业 设 备 图
工业炼铁
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工业炼铁原理
把铁矿石跟焦炭、石灰石一起加入高炉，从下方通入热空气，焦炭燃烧，生成的二氧化碳与焦炭在高温下反应生成一氧化碳气体，一氧化碳气体跟氧化铁在高温下反应生成铁。
注：高炉炼得的铁为生铁，仍含有少量杂质。
新课讲解
原料：铁矿石、焦炭、石灰石、空气。
设备：高炉
相关反应：
C + O2 CO2
CO2 + C 2CO
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
点燃
高温
高温
CaCO3 CaO + CO2
高温
CaO + SiO2 CaSiO3（硅酸钙）
高温
除去铁矿石中的SiO2等杂质
提供热量和产生还原剂
工业炼铁
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1.还原法
把金属矿物与焦炭或氢气、一氧化碳等还原性物质一起加热反应。
金属的冶炼方法
Fe2O3 + 3CO 2Fe + 3CO2
高温
2Fe2O3 + 3C 4Fe + 3CO2
高温
Fe2O3 + 3H2 2Fe + 3H2O
高温
物质失去氧的反应称为还原反应，物质得到氧的反应称为氧化反应。
新课讲解
2.电解法
某些活泼的金属很难从其矿石中还原出来，需用电解的方法。
（1）电解熔融氧化铝制金属铝：
2Al2O3 4Al + 3O2
（2）电解熔融的氯化钠：
2NaCl 2Na + Cl2
通电
金属的冶炼方法
通电
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3.热分解法
有些金属的氧化物受热易分解，可用加热的方法。
氧化汞制水银：2HgO 2Hg + O2
△
4.湿法冶金
铁能从硫酸铜溶液中置换出铜，这种方法是现代湿法冶金的原理。
Fe + CuSO4 FeSO4 + Cu
金属的冶炼方法
新课讲解
新课讲解
知识点三
含杂质物质的化学方程式计算
化学方程式所表达的都是纯净物发生化学变化时的相互关系，各化学式所对应的量，反映的是纯净物之间的质量关系。
当参加反应的物质含有杂质时，先要把含杂质的物质的质量换算成纯物质的质量，再进行计算。
纯物质的质量
不纯物质的质量
纯度=
×100％
纯物质的质量=不纯物质的质量×纯度=
不纯物质的质量×（1－杂质的质量分数）
谢谢聆听